KR102631830B1 - System and method for 3D spatial propagation map generation using drone - Google Patents

System and method for 3D spatial propagation map generation using drone Download PDF

Info

Publication number
KR102631830B1
KR102631830B1 KR1020220129460A KR20220129460A KR102631830B1 KR 102631830 B1 KR102631830 B1 KR 102631830B1 KR 1020220129460 A KR1020220129460 A KR 1020220129460A KR 20220129460 A KR20220129460 A KR 20220129460A KR 102631830 B1 KR102631830 B1 KR 102631830B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radio wave
drone
radio
intensity
information
Prior art date
Application number
KR1020220129460A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230055363A (en
Inventor
유중희
진성언
김영일
Original Assignee
주식회사 에세텔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에세텔 filed Critical 주식회사 에세텔
Priority to PCT/KR2022/015821 priority Critical patent/WO2023068729A1/en
Publication of KR20230055363A publication Critical patent/KR20230055363A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102631830B1 publication Critical patent/KR102631830B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/003—Maps
    • G09B29/006—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes
    • G09B29/007—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes using computer methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications

Abstract

적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 전파 지도 생성 시스템의 동작 방법으로서, 드론이 전파 세기를 측정할 전파 측정 구역과 기준점 정보를 수신하면, 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들에서 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 드론의 비행 속도와 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 생성한다. 주파수 대역으로 미리 설정된 세기로 전파를 송출하고, 제어 신호를 수신한 드론이 복수의 가상 섹터들을 비행하며 전파의 세기를 측정한 전파 측정 정보를 수신하고, 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성한다.A method of operating a radio wave map generation system operated by at least one processor, wherein when a drone receives radio wave measurement area and reference point information for measuring radio wave strength, the drone performs measurements in a plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area. It generates a control signal that includes information on the frequency band of radio waves, the radio wave measurement period, the drone's flight speed, and the reference point where the drone will initially be located. It transmits radio waves at a preset intensity in the frequency band, and the drone that receives the control signal flies through multiple virtual sectors, receives radio wave measurement information measuring the intensity of the radio waves, and creates a three-dimensional radio wave map based on the radio wave measurement information. Create.

Description

드론을 활용한 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템 및 방법{System and method for 3D spatial propagation map generation using drone}System and method for 3D spatial propagation map generation using drone}

본 발명은 고층 빌딩 및 초고층 아파트 등 3차원 공간에 대한 전파 환경을 인지하기 위해 드론을 활용한 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for generating a 3D spatial radio wave map using a drone to recognize the radio wave environment in 3D space, such as high-rise buildings and high-rise apartments.

현대에는 초고층 빌딩과 초고층 아파트 등이 밀집된 도심 공간이 늘어나고 대도시화 가 가속화되고 있다. 이에 따라, 초고층에 위치한 사용자들에게 통신 서비스를 제공하는 통신사, 또는 국가 재난망을 통해 재난 정보를 제공하는 국가 기관은 높은 공간의 전파 환경을 인지할 수 없게 되었다. In modern times, urban spaces densely populated with high-rise buildings and high-rise apartments are increasing, and metropolitanization is accelerating. Accordingly, telecommunication companies that provide communication services to users located in high-rise buildings, or national agencies that provide disaster information through the national disaster network, have become unable to recognize the radio wave environment in high space.

따라서, 높은 공간에서는 음영 지역이 발생하거나 임의의 주파수 중첩이 발생하는 일이 발생하여, 통신 품질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 통신사는 높은 공간의 전파 환경을 알지 못하므로, 통신사에서는 기지국 셀 계획(planning)이 어려운 문제점이 있다.Accordingly, in high spaces, shadow areas or arbitrary frequency overlap may occur, causing a problem in that communication quality is deteriorated. In addition, since telecommunication companies do not know the radio wave environment in high space, it is difficult for telecommunication companies to plan base station cells.

따라서, 본 발명은 신축 및 재건축 된 초고층 건물과 지형변화에 대응하기 위해 지상 위 높은 공간의 전파환경을 측정하여, 도심지에서 통신망과 국가 재난망 등을 대상으로 원활한 통신 품질을 확보하기 위한 드론을 활용한 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템 및 방법을 제공한다.Therefore, the present invention measures the radio wave environment in spaces high above the ground to respond to newly built and reconstructed high-rise buildings and topographical changes, and utilizes drones to secure smooth communication quality for communication networks and national disaster networks in urban areas. Provides a system and method for generating a 3D spatial propagation map.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 전파 지도 생성 시스템의 동작 방법으로서,As a method of operating a radio map generation system operated by at least one processor, which is a feature of the present invention for achieving the technical problem of the present invention,

드론이 전파 세기를 측정할 전파 측정 구역과 기준점 정보를 수신하는 단계, 상기 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들에서 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론의 비행 속도와 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 주파수 대역으로 미리 설정된 세기로 전파를 송출하는 단계, 그리고 상기 제어 신호를 수신한 상기 드론이 상기 복수의 가상 섹터들을 비행하며 상기 전파의 세기를 측정한 전파 측정 정보를 수신하고, 상기 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성하는 단계를 포함한다.Receiving radio wave measurement area and reference point information where the drone will measure radio wave strength, frequency band of radio waves to be measured by the drone in a plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area, radio wave measurement period, and flight speed of the drone and generating a control signal containing reference point information where the drone will initially be located, transmitting radio waves at a preset intensity in the frequency band, and the drone receiving the control signal flies the plurality of virtual sectors. and receiving radio wave measurement information measuring the intensity of the radio wave, and generating a three-dimensional radio wave map based on the radio wave measurement information.

상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 전파 측정 구역을 상기 복수의 가상 섹터들로 분할하는 단계, 그리고 각 가상 섹터별로 가상 섹터 식별 정보를 부여하는 단계를 포함할 수 있다.Generating the control signal may include dividing the radio wave measurement zone into the plurality of virtual sectors, and providing virtual sector identification information to each virtual sector.

상기 전파 측정 정보는 전파 세기를 측정한 지점이 포함된 가상 섹터 식별 정보와 상기 지점의 위치 정보, 상기 지점에서 측정된 전파 세기, 그리고 상기 드론의 식별 정보를 포함할 수 있다.The radio wave measurement information may include virtual sector identification information including a point where radio wave intensity was measured, location information of the point, radio wave intensity measured at the point, and identification information of the drone.

상기 3차원 전파 지도를 생성하는 단계는, 상기 전파 측정 정보에 포함된 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환하는 단계, 그리고 전파 세기 표출 주파수 개수 및 전파 세기 레벨 값을 기초로 상기 변환한 양자화 크기에 대응하는 색상과 채도를 선택하여 3차원 공간 지도에 표출하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the 3D radio wave map includes converting the radio wave reception intensity included in the radio wave measurement information into a quantization size, and corresponding to the converted quantization size based on the number of radio wave intensity display frequencies and the radio wave intensity level value. It may include the step of selecting color and saturation and displaying them on a 3D space map.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 드론의 동작 방법으로서,As a method of operating a drone operated by at least one processor, which is another feature of the present invention for achieving the technical object of the present invention,

전파 지도 생성 시스템으로부터 전파 측정 구역, 상기 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들의 가상 섹터 식별 정보, 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론의 비행 속도와 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 단계, 상기 기준점 정보를 기초로 기준점으로 비행하고, 상기 전파 측정 주기에 따라 상기 주파수 대역으로 송출된 전파를 수신한 전파 수신 세기를 측정하는 단계, 상기 전파 수신 세기를 측정한 기준점의 위치 정보, 상기 전파 세기, 상기 위치의 가상 섹터 식별 정보를 포함하는 전파 측정 정보를 상기 전파 지도 생성 시스템으로 전송하는 단계, 그리고 상기 기준점에서 상기 비행 속도에 따라 특정 방향으로 이동하는 단계를 포함한다.From the radio wave map generation system, a radio wave measurement area, virtual sector identification information of a plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area, a frequency band of radio waves to be measured by the drone, a radio wave measurement period, the flight speed of the drone, and the first time the drone is Receiving a control signal containing reference point information to be located, flying to a reference point based on the reference point information, and measuring the radio wave reception strength of receiving radio waves transmitted in the frequency band according to the radio wave measurement period, Transmitting radio wave measurement information including location information of a reference point at which radio wave reception intensity was measured, the radio wave intensity, and virtual sector identification information at the location to the radio wave map generation system, and a specific direction according to the flight speed from the reference point It includes steps to move to.

상기 전파 지도 생성 시스템으로 전송하는 단계는, 상기 전파 수신 세기를 측정한 상기 기준점의 위치 정보를 GPS RTK로 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The step of transmitting to the radio map generating system may include acquiring location information of the reference point where the radio wave reception intensity is measured using GPS RTK.

상기 특정 방향으로 이동하는 단계 이후에, 상기 특정 방향으로 이동한 지점에서 상기 전파 측정 주기에 따라 전파를 수신한 전파 수신 세기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.After the step of moving in the specific direction, the step of measuring the radio wave reception strength at which radio waves are received according to the radio wave measurement period at the point moving in the specific direction may be included.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 드론과 연동하는 전파 지도 생성 시스템으로서, As another feature of the present invention for achieving the technical problem of the present invention, a radio map generation system linked to a drone,

상기 드론이 전파 수신 세기를 측정하도록 제어 신호를 전송하고, 상기 드론으로부터 전송되는 전파 측정 정보를 수신하는 인터페이스, 그리고 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 전파 측정 구역으로 상기 주파수 대역의 전파를 송출하고, 상기 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성한다.An interface for transmitting a control signal so that the drone measures the intensity of radio wave reception, receiving radio wave measurement information transmitted from the drone, and a processor, wherein the processor generates the control signal and moves the radio wave measurement area to the radio wave measurement area. Radio waves in the frequency band are transmitted, and a three-dimensional radio wave map is generated based on the radio wave measurement information.

상기 프로세서는, 상기 전파 측정 구역을 상기 복수의 가상 섹터들로 분할하고, 각 가상 섹터별로 가상 섹터 식별 정보를 부여할 수 있다.The processor may divide the radio wave measurement zone into the plurality of virtual sectors and provide virtual sector identification information to each virtual sector.

상기 프로세서는, 상기 전파 측정 정보에 포함된 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환하고, 전파 세기 표출 주파수 개수 및 전파 세기 레벨 값을 기초로 상기 변환한 양자화 크기에 대응하는 색상과 채도를 선택하여 3차원 공간 지도에 표출하여 상기 3차원 전파 지도로 제작할 수 있다.The processor converts the radio wave reception intensity included in the radio wave measurement information into a quantization size, and selects the color and saturation corresponding to the converted quantization size based on the number of radio wave intensity display frequencies and radio wave intensity level value to create a three-dimensional display. It can be displayed on a spatial map to produce the 3D radio map.

상기 제어 신호는 상기 드론이 전파 세기를 측정할 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들에서 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론이 측정할 공간에 대한 3차원 공간 정보, 상기 드론의 비행 속도와 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함할 수 있다.The control signal includes the frequency band of the radio wave to be measured by the drone, the radio wave measurement period, and three-dimensional spatial information about the space to be measured by the drone in a plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area in which the drone will measure the radio wave intensity. , may include information on the flight speed of the drone and the reference point where the drone will initially be located.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 전파 지도 생성 시스템과 연동하는 드론으로서, A drone that works in conjunction with a radio map generation system, which is another feature of the present invention to achieve the technical problem of the present invention,

전파 지도 생성 시스템으로부터 전파 측정 구역, 상기 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들의 가상 섹터 식별 정보, 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론의 비행 속도와 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 수신하는 인터페이스, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기준점 정보를 기초로 기준점으로 비행하고, 상기 전파 측정 주기에 따라 상기 주파수 대역으로 송출된 전파 세기를 측정하며, 상기 전파 세기를 측정한 기준점의 위치 정보, 상기 전파 세기, 상기 위치의 가상 섹터 식별 정보를 포함하는 전파 측정 정보를 생성한다.From the radio wave map generation system, a radio wave measurement area, virtual sector identification information of a plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area, a frequency band of radio waves to be measured by the drone, a radio wave measurement period, the flight speed of the drone, and the first time the drone is An interface for receiving a control signal containing reference point information to be located, and a processor, wherein the processor flies to a reference point based on the reference point information and measures the intensity of a radio wave transmitted to the frequency band according to the radio wave measurement period. And generates radio wave measurement information including location information of a reference point where the radio wave intensity was measured, the radio wave intensity, and virtual sector identification information at the location.

상기 프로세서는, 상기 전파 세기를 측정한 상기 기준점의 위치 정보를 GPS RTK로 획득할 수 있다.The processor may obtain location information of the reference point from which the radio wave intensity was measured using GPS RTK.

본 발명에 따르면, 인구 밀집 지역과 고층 공간에 대한 고품질의 무선 통신망을 확보할 수 있으며, 재난 재해 무선망의 확보로 국민의 안전을 확보할 수 있다. According to the present invention, it is possible to secure a high-quality wireless communication network for densely populated areas and high-rise spaces, and the safety of the public can be secured by securing a disaster wireless network.

또한, 건물 및 지형적 특성에 의한 전파 음영 지역을 파악할 수 있어, 중계기 설치와 송신기의 최적의 설치 위치 최적화로 방송망 난청 지역과 음영 지역을 해소할 수 있다.In addition, it is possible to identify radio wave shadow areas due to buildings and topographical characteristics, thereby eliminating hearing loss and shadow areas in broadcasting networks by installing repeaters and optimizing the optimal installation locations for transmitters.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공간 전파 측정 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가상 섹터에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 예시도이다.Figure 1 is an exemplary diagram of an environment in which a 3D spatial propagation map generation system according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a structural diagram of a 3D spatial propagation map generation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a structural diagram of a drone according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart of a method for measuring spatial radio waves according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exemplary diagram of a virtual sector according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram of a computing device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 드론을 활용한 3차원 공간 전파 측정 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a three-dimensional spatial radio wave measurement system and method using a drone according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템이 적용된 환경의 예시도이다.Figure 1 is an exemplary diagram of an environment in which a 3D spatial propagation map generation system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 공간 전파 지도 생성 시스템(이하, 설명의 편의를 위하여 '전파 지도 생성 시스템'이라 지칭함)(100)은 드론(또는, '전파 측정 수단'이라고도 지칭함)(200)과 연동한다.As shown in Figure 1, a 3D spatial radio wave map generation system (hereinafter referred to as a 'radio wave map generation system' for convenience of explanation) (100) is a drone (or, also referred to as a 'radio wave measurement means') (200). ) is linked.

드론(100)은 전파 지도 생성 시스템(200)에서 할당된 공간(이하, '전파 측정 구역'이라 지칭함)에 형성된 가상 섹터에서 전파를 측정한다. 그리고 드론(100)은 측정한 전파 세기를 전파 측정 위치와 함께 전파 측정 정보로 생성하여, 전파 지도 생성 시스템(200)으로 전달한다. 본 발명의 실시예에서는 복수의 드론(100)들이 동시에 각각의 전파 측정 구역 내 가상 섹터에서 전파를 측정하는 것을 예로 하여 설명한다.The drone 100 measures radio waves in a virtual sector formed in the space allocated by the radio wave map generation system 200 (hereinafter referred to as 'radio wave measurement area'). Then, the drone 100 generates the measured radio wave intensity as radio wave measurement information along with the radio wave measurement location and transmits it to the radio wave map generation system 200. In an embodiment of the present invention, a case where a plurality of drones 100 simultaneously measure radio waves in a virtual sector within each radio wave measurement area will be described as an example.

전파 지도 생성 시스템(200)은 기지국(300)을 통해 드론(100)이 세기를 측정할 전파를 360도로 송출한다. 또한, 전파 지도 생성 시스템(200)은 각 드론(100)으로부터 수신한 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성한다.The radio wave map generation system 200 transmits radio waves whose intensity the drone 100 measures in 360 degrees through the base station 300. Additionally, the radio wave map generation system 200 generates a three-dimensional radio wave map based on radio wave measurement information received from each drone 100.

이때, 전파 지도 생성 시스템(200)과 드론(100)의 구조에 대해 도 2 및 도 3을 참조로 설명한다.At this time, the structures of the radio map generation system 200 and the drone 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공간 전파 지도 생성 시스템의 구조도이다.Figure 2 is a structural diagram of a spatial propagation map generation system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 전파 지도 생성 시스템(200)에서, 본 발명의 동작을 실행하도록 기술된 명령들(instructions)이 포함된 프로그램을 실행한다. As shown in FIG. 2, in the radio map generation system 200 operated by at least one processor, a program including instructions described to execute the operation of the present invention is executed.

전파 지도 생성 시스템(200)의 하드웨어는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220), 스토리지(230), 통신 인터페이스(240)를 포함할 수 있고, 버스를 통해 연결될 수 있다. 이외에도 입력 장치 및 출력 장치 등의 하드웨어가 포함될 수 있다. 전파 지도 생성 시스템(200)은 프로그램을 구동할 수 있는 운영 체제를 비롯한 각종 소프트웨어가 탑재될 수 있다.The hardware of the radio map generation system 200 may include at least one processor 210, memory 220, storage 230, and communication interface 240, and may be connected through a bus. In addition, hardware such as input devices and output devices may be included. The radio map generation system 200 may be equipped with various software, including an operating system capable of running programs.

프로세서(210)는 전파 지도 생성 시스템(200)의 동작을 제어하는 장치로서, 프로그램에 포함된 명령들을 처리하는 다양한 형태의 프로세서(210)일 수 있고, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 등 일 수 있다. The processor 210 is a device that controls the operation of the radio map generation system 200, and may be various types of processors 210 that process instructions included in a program, for example, a CPU (Central Processing Unit), It may be an MPU (Micro Processor Unit), MCU (Micro Controller Unit), GPU (Graphics Processing Unit), etc.

프로세서(210)는 전파 측정 대상 공간에 대한 정보를 수신하면, 복수의 드론(100)들 각각이 전파를 측정할 전파 측정 구역을 할당한다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 가로 100m, 세로 100m, 높이 50m의 직육면체의 3차원 공간을 전파 측정 구역으로 할당하며, 전파 지도 생성 시스템(200)을 관리하는 관리자에 의해 입력된 임의의 위치의 기준점을 기준으로 전파 측정 구역을 설정하는 것을 예로 하여 설명한다.When the processor 210 receives information about the space to be measured for radio waves, the processor 210 allocates a radio wave measurement area for each of the plurality of drones 100 to measure radio waves. At this time, in the embodiment of the present invention, a three-dimensional space of a rectangular parallelepiped of 100 m in width, 100 m in length, and 50 m in height is allocated as a radio wave measurement area, and a reference point at an arbitrary location entered by the manager who manages the radio wave map generation system 200 This will be explained using an example of setting a radio wave measurement area based on .

또한, 프로세서(210)는 전파 측정 구역을 임의의 수의 가상 섹터로 구분한다. 예를 들어, 드론(100)이 5m 단위로 수직 상승하면서 전파를 측정한다고 가정하면, 높이 50m의 전파 측정 구역에서 10개의 가상 섹터들이 형성된다.Additionally, the processor 210 divides the radio wave measurement area into an arbitrary number of virtual sectors. For example, assuming that the drone 100 measures radio waves while rising vertically in 5 m increments, 10 virtual sectors are formed in the radio wave measurement area with a height of 50 m.

프로세서(210)는 미리 설정된 파워로 전파를 송출한다. 이때, 프로세서(210)는 전파를 송출하는 지역에서 사용되지 않는 주파수 대역을 확인하고, 각 드론(100)이 해당 주파수 대역에서 송출되는 전파의 세기를 측정하도록 각 드론(100)에 전파의 주파수 대역 정보를 알릴 수 있다. The processor 210 transmits radio waves with a preset power. At this time, the processor 210 checks the frequency band that is not used in the area transmitting radio waves, and sets the frequency band of the radio wave to each drone 100 so that each drone 100 measures the strength of the radio wave transmitted in the corresponding frequency band. Information can be provided.

또한, 프로세서(210)는 각 드론(100)으로부터 수신한 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성한다. 여기서, 전파 측정 정보에는 각 드론(100)이 전파의 세기를 측정한 고도, 위도, 경도로 구성된 위치 정보와 전파 수신 세기, 그리고 드론(100)의 식별 정보가 포함되어 있다. Additionally, the processor 210 generates a 3D radio wave map based on radio wave measurement information received from each drone 100. Here, the radio wave measurement information includes location information consisting of altitude, latitude, and longitude at which each drone 100 measured the radio wave intensity, radio wave reception intensity, and identification information of the drone 100.

프로세서(210)는 드론(100)을 통해 측정된 실측 전파 세기 데이터를 기반으로 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환한다. 그리고 프로세서(210)는 양자화 크기로 변환된 전파 수신 세기를 3차원 전파 지도 표출 알고리즘을 통해 지도 상에 랜더링한다. The processor 210 converts the radio wave reception intensity into a quantized size based on the actual radio wave intensity data measured through the drone 100. Then, the processor 210 renders the radio wave reception intensity converted to the quantized size on a map through a 3D radio map display algorithm.

이 때 프로세서(210)는 전파 세기 표출 주파수 개수와 전파 지도 생성 시스템(200)이 송출한 전파 세기에 따라 미리 결정된 레벨 값을 기초로, 양자화 크기로 변환된 전파 수신 세기에 대응하는 색상과 채도를 선택해서 3차원 공간 지도에 표출하는 전파 지도 제작 플랫폼의 기능을 수행한다. At this time, the processor 210 sets the color and saturation corresponding to the radio wave reception intensity converted to the quantization size based on the level value predetermined according to the number of radio wave intensity display frequencies and the radio wave intensity transmitted by the radio map generation system 200. It functions as a radio map production platform that selects and displays it on a 3D spatial map.

전파 지도 생성 시스템(200)은 지상에 설치되어 하나의 주파수 채널로 전파를 송출한다. 예를 들어, 2.450GHz 주파수로 전파를 송출하면, 전파 지도 생성 시스템(200)은 드론(100)을 통해 임의의 가상 섹터들로 구분된 상공의 주파수 환경을 측정하여 전파 수신 세기로 랜더링한다.The radio map generation system 200 is installed on the ground and transmits radio waves through one frequency channel. For example, when radio waves are transmitted at a frequency of 2.450 GHz, the radio map generation system 200 measures the frequency environment in the sky divided into arbitrary virtual sectors through the drone 100 and renders it as the radio wave reception intensity.

이때, 전파 지도 생성 시스템(200)은 주파수 채널을 변경하여(예를 들어,: 2.450GHz → 2.550GHz) 전파를 송출할 수도 있다. 즉 2.450GHz 랜더링 이미지와 2.550GHz 랜더링 이미지를 동시에 3차원 공간 지도에 표출할 수 있고, 두 개의 이미지 중 하나를 선택적으로 표출할 수도 있다. At this time, the radio map generation system 200 may transmit radio waves by changing the frequency channel (for example, 2.450 GHz → 2.550 GHz). In other words, the 2.450GHz rendering image and the 2.550GHz rendering image can be displayed on a 3D space map at the same time, and one of the two images can be displayed selectively.

만약, 전파 지도 생성 시스템(200)이 2.450GHz 랜더링 이미지를 3차원 공간 지도에 표출할 때, 전파 세기에 따라 명도를 다르게 표시할 수 있다. 즉, 전파 지도 생성 시스템(200)은 전파 세기가 강한 지역은 진한 색으로, 전파 세기가 약한 지역은 흐린 색으로 표출할 수 있다. 이때, 2.450GHz와 2.550GHz인 두 개의 주파수 세기를 전파 세기 표출 주파수 개수라 한다.When the radio map generation system 200 displays a 2.450 GHz rendering image on a 3D spatial map, the brightness may be displayed differently depending on the radio wave intensity. That is, the radio wave map generating system 200 can display areas with strong radio wave strength in dark colors and areas with weak radio wave strength in dull colors. At this time, the two frequency strengths of 2.450 GHz and 2.550 GHz are called the number of radio wave intensity display frequencies.

프로세서(210)가 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환하는 방법이나, 양자화 크기를 지도 상에 랜더링하는 기술은 다양한 방법으로 실행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.Since the method of the processor 210 converting the radio wave reception strength to the quantization size or the technology of rendering the quantization size on a map can be performed in various ways, the embodiment of the present invention is not limited to any one method.

메모리(220)는 본 발명의 동작을 실행하도록 기술된 명령들이 프로세서(210)에 의해 처리되도록 해당 프로그램을 로드한다. 메모리(220)는 예를 들면, ROM(read only memory), RAM(random access memory) 등 일 수 있다. 스토리지(230)는 본 발명의 동작을 실행하는데 요구되는 각종 데이터, 프로그램 등을 저장한다. 통신 인터페이스(240)는 유/무선 통신부일 수 있다.The memory 220 loads the corresponding program so that instructions described to execute the operations of the present invention are processed by the processor 210. The memory 220 may be, for example, read only memory (ROM), random access memory (RAM), etc. The storage 230 stores various data, programs, etc. required to execute the operations of the present invention. The communication interface 240 may be a wired/wireless communication unit.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구조도이다.Figure 3 is a structural diagram of a drone according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 드론(100)은 버스(120)를 통해 통신하는 프로세서(110), 메모리(130), 정보 수집 수단(140), 인터페이스(150), 저장 장치(160) 그리고 구동 장치(170)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the drone 100 includes a processor 110, a memory 130, an information collection means 140, an interface 150, a storage device 160, and a driving device that communicate through the bus 120. Includes device 170.

프로세서(110)는 드론(100)의 동작을 제어하는 장치로서, 프로그램에 포함된 명령들을 처리하는 다양한 형태의 프로세서일 수 있고, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 등 일 수 있다. 또는, 프로세서(110)는 메모리(130) 또는 저장 장치(160)에 저장된 명령을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 프로세서(310)는 상술한 기능들 및 방법을 실행하도록 구성될 수 있다. The processor 110 is a device that controls the operation of the drone 100, and may be various types of processors that process instructions included in a program, for example, a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processor Unit) , MCU (Micro Controller Unit), GPU (Graphic Processing Unit), etc. Alternatively, the processor 110 may be a semiconductor device that executes instructions stored in the memory 130 or the storage device 160. Processor 310 may be configured to execute the functions and methods described above.

프로세서(110)는 정보 수집 수단(140)이 수신한 전파 세기를 측정한다. 이를 위해, 프로세서(110)는 스펙트럼 분석기의 기능을 수행한다. 프로세서(110)가 전파 세기를 측정하는 방법은 이미 알려진 기술로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.The processor 110 measures the intensity of radio waves received by the information collection means 140. For this purpose, the processor 110 performs the function of a spectrum analyzer. The method by which the processor 110 measures the intensity of radio waves is a known technology, and embodiments of the present invention are not limited to any one method.

또한, 프로세서(110)는 전파 세기를 측정한 측정 위치에 대한 위치 정보인 고도, 위도, 경도를 정보 수집 수단(140)으로부터 수신하여, 전파 세기 정보와 함께 전파 측정 정보를 생성한다.In addition, the processor 110 receives altitude, latitude, and longitude, which is location information about the measurement location where the radio wave intensity is measured, from the information collection means 140, and generates radio wave measurement information together with the radio wave intensity information.

또한, 프로세서(110)는 드론(100)이 전파 측정 구역에서 미리 설정된 시간 간격 또는 공간 간격으로 이동하면서 전파 세기를 측정하도록, 구동 장치(170)를 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 미리 설정된 시간 간격으로 드론(100)이 가상 섹터를 미리 설정된 방향으로 이동하면서 전파 세기를 측정하는 것을 예로 하여 설명한다.Additionally, the processor 110 controls the driving device 170 to measure the intensity of radio waves while the drone 100 moves at preset time intervals or spatial intervals in the radio wave measurement area. In an embodiment of the present invention, the drone 100 measures the intensity of radio waves while moving in a preset direction in a virtual sector at preset time intervals as an example.

메모리(130)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(130)는 본 발명의 동작을 실행하도록 기술된 명령들이 프로세서(110)에 의해 처리되도록 해당 프로그램을 로드하며, ROM(read only memory)(131) 및 RAM(random access memory)(132)를 포함할 수 있다. Memory 130 may include various types of volatile or non-volatile storage media. For example, the memory 130 loads the corresponding program so that instructions described to execute the operations of the present invention are processed by the processor 110, and read only memory (ROM) 131 and random access memory (RAM) It may include (132).

본 발명의 실시예에서 메모리(130)는 프로세서(110)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리(130)는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서(110)와 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the memory 130 may be located inside or outside the processor 110, and the memory 130 may be connected to the processor 110 through various known means.

정보 수집 수단(140)은 본 발명의 동작에 따라 주행 중인 드론(100)이 정보를 수집하는 다양한 센서(예를 들어, 센서, GPS/RTK 등)들에 해당한다. 본 발명의 실시예에서는 정보 수집 수단(140)으로 전파를 수신하는 수신기와, 전파 세기를 측정한 위치 정보를 수집하는 GPS/RTK를 이용하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.The information collection means 140 corresponds to various sensors (eg, sensors, GPS/RTK, etc.) through which the driving drone 100 collects information according to the operation of the present invention. In an embodiment of the present invention, the information collection means 140 uses a receiver for receiving radio waves and GPS/RTK for collecting location information by measuring radio wave intensity, but is not necessarily limited to this.

인터페이스(150)는 전파 지도 생성 시스템(200)과 연동하며, 드론(100)이 생성한 전파 측정 정보를 전파 지도 생성 시스템(200)으로 전달한다. 또한 인터페이스(150)는 전파 지도 생성 시스템(200)으로부터 전송되는 제어 신호를 수신하여 프로세서(110)로 전달할 수도 있다.The interface 150 is linked with the radio map generation system 200 and transmits radio wave measurement information generated by the drone 100 to the radio map generation system 200. Additionally, the interface 150 may receive a control signal transmitted from the radio map generation system 200 and transmit it to the processor 110.

저장 장치(160)는 드론(100)이 비행하면서 전파를 측정할 전파 측정 구역의 기준점 좌표 정보를 저장할 수 있다. The storage device 160 may store reference point coordinate information of a radio wave measurement area in which radio waves will be measured while the drone 100 flies.

구동 장치(170)는 프로세서(110)의 제어에 따라 드론(100)이 할당된 전파 측정 구역에서 비행되도록 구동한다.The driving device 170 drives the drone 100 to fly in the allocated radio wave measurement area under the control of the processor 110.

이와 같은 환경에서 드론(100)을 이용하여 공간의 전파를 측정하는 방법에 대해 도 4를 참조로 설명한다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 드론(100)이 전파를 측정하는 것으로 표현하였으나, 복수의 드론들이 전파를 측정하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.A method of measuring spatial radio waves using the drone 100 in such an environment will be described with reference to FIG. 4. In the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, it is expressed as one drone 100 measuring radio waves, but the same can be applied even when a plurality of drones measure radio waves.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공간 전파 측정 방법에 대한 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart of a method for measuring spatial radio waves according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 전파 지도 생성 시스템(200)은 관리자가 입력한 전파 측정 구역에 대한 공간 정보를 확인한다(S100). 여기서 공간 정보는 전파 측정을 위한 가상 섹터의 좌표 정보를 의미한다. 즉, 드론(100)이 측정하게 될 3차원 공간인 경도, 위도, 높이에 대한 시작점 정보와 함께 드론 제어 정보를 포함한다. 드론 제어 정보는 드론(100)의 비행속도정보, 비행경로정보, 비행시간정보 등에 대한 임무비행정보에 해당한다.As shown in FIG. 4, the radio wave map generating system 200 checks spatial information about the radio wave measurement area entered by the administrator (S100). Here, spatial information refers to coordinate information of a virtual sector for radio wave measurement. That is, it includes drone control information along with starting point information about longitude, latitude, and height, which is the three-dimensional space that the drone 100 will measure. Drone control information corresponds to mission flight information about the flight speed information, flight path information, and flight time information of the drone 100.

또한, 공간 정보에는 관리자에 의해 입력된 기준점 정보도 포함된다. 기준점 정보는 좌표일 수 있으며, 드론(100)이 최초 전파 측정 구역에 투입될 때 위치할 위치 정보에 해당한다.Additionally, spatial information also includes reference point information entered by the administrator. The reference point information may be coordinates and corresponds to location information where the drone 100 will be located when it is first introduced into the radio wave measurement area.

본 발명의 실시예에서는 관리자가 각 드론(100)마다 전파를 측정할 전파 측정 구역을 지정해 주는 것을 예로 하여 설명하나, 넓은 전파 측정 대상 구역을 전파 지도 생성 시스템(200)이 드론(100)의 수만큼 분할하여 전파 측정 구역들을 생성하고, 생성한 전파 측정 구역들에 각각 드론(100)을 매핑할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, an example is given in which the manager designates a radio wave measurement area for each drone 100 to measure radio waves. However, the radio wave map generation system 200 determines a wide radio wave measurement target area by the number of drones 100. It is possible to create radio wave measurement zones by dividing the radio wave measurement zones, and map the drone 100 to each of the created radio wave measurement zones.

전파 지도 생성 시스템(200)은 확인한 공간 정보 내 기준점 정보를 기초로, 전파 측정 구역을 복수의 가상 섹터들로 분할한다(S101). 즉, 전파 지도 생성 시스템(200)은 기준점 정보를 기준으로 직육면체 또는 정육면체에 해당하는 3차원 공간을 가상의 공간들(섹터)로 분할하며, 3차원 공간을 가상의 공간들로 분할하는 방법은 다양하므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.The radio wave map generation system 200 divides the radio wave measurement area into a plurality of virtual sectors based on reference point information in the confirmed spatial information (S101). In other words, the radio map generation system 200 divides the three-dimensional space corresponding to a rectangular parallelepiped or cube into virtual spaces (sectors) based on reference point information, and there are various ways to divide the three-dimensional space into virtual spaces. Therefore, the embodiments of the present invention are not limited to any one method.

전파 지도 생성 시스템(200)은 각 드론(100)에 송출할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 전파 측정 구역에 대한 정보, 비행 속도 및 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 생성하여(S102), 드론(100)으로 전달한다(S103). The radio map generation system 200 generates a control signal including the frequency band of radio waves to be transmitted to each drone 100, radio wave measurement period, information on radio wave measurement area, flight speed, and reference point information (S102), Transfer to (100) (S103).

여기서, 전파 지도 생성 시스템(200)은 전파 측정 구역이 인구와 초고층 건물이 밀집된 도심 지역일 경우 드론(100)의 비행 속도를 기준 속도보다 낮춰 전파 측정 지점의 수를 늘린다. 그리고 전파 지도 생성 시스템(200)은 전파 측정 구역이 공장지대와 같은 부도심에서는 드론(100)의 비행 속도를 기준 속도보다 빠르게 설정하여, 전파 측정 지점의 수를 줄인다.Here, the radio wave map generation system 200 increases the number of radio wave measurement points by lowering the flight speed of the drone 100 from the standard speed when the radio wave measurement area is an urban area with a dense population and high-rise buildings. In addition, the radio wave map generation system 200 sets the flight speed of the drone 100 faster than the reference speed in sub-centers where the radio wave measurement area is such as a factory area, thereby reducing the number of radio wave measurement points.

또한, 전파 지도 생성 시스템(200)은 드론(100)에 송출할 전파의 주파수 대역은 전파 측정 구역에서 사용되지 않는 주파수 대역을 미리 확인하고, 해당 주파수 대역을 전파 세기 측정을 위한 송출 주파수 대역으로 사용한다. 이를 위해, 전파 지도 생성 시스템(200)은 해당 전파 측정 구역에서 사용되거나 사용되지 않는 주파수 대역에 대한 정보를 알고 있다고 가정한다.In addition, the radio wave map generation system 200 checks in advance that the frequency band of radio waves to be transmitted to the drone 100 is a frequency band that is not used in the radio wave measurement area, and uses the corresponding frequency band as a transmission frequency band for measuring radio wave intensity. do. For this purpose, the radio wave map generating system 200 assumes that it knows information about frequency bands that are used or not used in the corresponding radio wave measurement area.

전파 지도 생성 시스템(200)은 제어 신호를 드론(100)에 전송한 후, 드론(100)이 세기를 측정할 전파를 송출한다(S104). The radio map generation system 200 transmits a control signal to the drone 100, and then the drone 100 transmits radio waves whose intensity is measured (S104).

전파 지도 생성 시스템(200)에서 전달된 제어 신호를 수신한 드론(100)은, 제어 신호를 기초로 기준점이 포함된 가상 섹터로 이동한다. 그리고, 기준점에서부터 전파 세기를 측정한다(S105). 드론(100)은 다양한 방법으로 전파 세기를 측정할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.The drone 100, which has received the control signal transmitted from the radio map generation system 200, moves to the virtual sector containing the reference point based on the control signal. Then, the radio wave intensity is measured from the reference point (S105). Since the drone 100 can measure radio wave intensity using various methods, embodiments of the present invention are not limited to any one method.

드론(100)은 전파 세기를 측정한 시점에, 전파 세기를 측정한 위치를 확인한다(S106). 이를 위해, 드론(100)은 GPS 측정 방법인 GPS RTK를 이용하여 전파 세기를 측정한 위치 정보를 확인하며, GPS RTK 방법은 알려진 기술로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.At the time of measuring the radio wave intensity, the drone 100 confirms the location where the radio wave intensity was measured (S106). To this end, the drone 100 uses GPS RTK, a GPS measurement method, to check location information by measuring radio wave intensity. The GPS RTK method is a known technology, and detailed description will be omitted in the embodiment of the present invention.

드론(100)은 S105 단계에서 측정한 전파 세기와 S106 단계에서 확인한 측정 위치를 포함하여 전파 측정 정보를 생성한다(S107). 전파 측정 정보에는 드론(100)의 식별 정보와 가상 섹터별로 부여된 가상 섹터 식별 정보가 포함될 수 있다.The drone 100 generates radio wave measurement information including the radio wave intensity measured in step S105 and the measurement location confirmed in step S106 (S107). The radio wave measurement information may include identification information of the drone 100 and virtual sector identification information assigned to each virtual sector.

드론(100)은 S107 단계에서 생성한 전파 측정 정보를 전파 지도 생성 시스템(200)으로 전송한다(S108). 본 발명의 실시예에서는 드론(100)이 전파 세기를 측정할 때 마다 전파 측정 정보를 생성하여 전파 지도 생성 시스템(200)으로 전송하는 것을 예로 하여 설명하나, 미리 설정한 주기로 전파 측정 정보를 생성하여 전파 지도 생성 시스템(200)으로 전송할 수도 있다.The drone 100 transmits the radio wave measurement information generated in step S107 to the radio map generation system 200 (S108). In an embodiment of the present invention, radio wave measurement information is generated and transmitted to the radio map generation system 200 every time the drone 100 measures radio wave strength as an example. However, radio wave measurement information is generated at a preset period. It can also be transmitted to the radio map generation system 200.

전파 지도 생성 시스템(200)은 S108 단계에서 수신한 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성한다(S109). The radio wave map generation system 200 generates a three-dimensional radio wave map based on the radio wave measurement information received in step S108 (S109).

상술한 절차에서, 전파 지도 생성 시스템(200)이 분할한 가상 섹터의 예에 대해 도 5를 참조로 설명한다.In the above-described procedure, an example of a virtual sector divided by the radio map generation system 200 will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가상 섹터에 대한 예시도이다.Figure 5 is an exemplary diagram of a virtual sector according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 임의의 드론(100)에 전파 측정 구역과 기준점이 할당되어 있다고 가정한다. 그러면, 드론(100)은 전파 지도 생성 시스템(200)의 제어에 따라 기준점으로 이동하여 제어 신호에 포함된 주기로 전파 세기를 측정한다. 이때, 전파 측정 구역은 복수의 가상섹터로 분할되어 있고, 각 가상섹터에는 가상섹터 식별 정보가 부여되어 있다.As shown in FIG. 5, it is assumed that a radio wave measurement area and reference point are assigned to a random drone 100. Then, the drone 100 moves to the reference point under the control of the radio wave map generating system 200 and measures the radio wave intensity at the period included in the control signal. At this time, the radio wave measurement area is divided into a plurality of virtual sectors, and each virtual sector is given virtual sector identification information.

따라서, 드론(100)은 기준점이 포함되어 있는 가상섹터 1로 이동하여 기준점에서부터 전파를 측정한다. 그리고 기준점에 대한 위치와 전파 세기, 그리고 가상섹터 1의 식별 정보와 드론(100)의 식별 정보 포함하는 전파 측정 정보를 전파 지도 생성 시스템(200)에 전달한다.Accordingly, the drone 100 moves to virtual sector 1 containing the reference point and measures radio waves from the reference point. Then, the radio wave measurement information, including the location and radio wave intensity of the reference point, identification information of virtual sector 1, and identification information of the drone 100, is transmitted to the radio map generation system 200.

기준점에서 전파 세기를 측정한 후, 드론(100)은 제어 신호에 포함된 비행 속도로 제1 방향으로 이동한다. 본 발명의 실시예에서는 기준점을 기준으로 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 방향을 제1 방향이라 표현하였으나, 기준점을 기준으로 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 수도 있다.After measuring the radio wave intensity at the reference point, the drone 100 moves in the first direction at the flight speed included in the control signal. In the embodiment of the present invention, the direction of moving from left to right based on the reference point is expressed as the first direction, but it may also move from left to right based on the reference point.

드론(100)은 비행 속도로 이동한 제1 지점(①)에서 전파 세기를 측정한다. 그리고 제1 지점(①)의 위치, 제1 지점(①)에서 측정한 전파 세기, 드론(100)의 식별 정보와 가상섹터 1의 식별 정보를 포함하는 전파 측정 정보를 전파 지도 생성 시스템(200)에 전달한다.The drone 100 measures the radio wave intensity at the first point (①) moving at the flight speed. And the radio wave measurement information, including the location of the first point (①), the radio wave intensity measured at the first point (①), the identification information of the drone 100, and the identification information of virtual sector 1, is transmitted to the radio map generation system 200. deliver it to

이와 같은 방식으로 드론(100)은 제2 지점(②)으로 이동하여 전파를 측정하고, 가상섹터의 마지막 위치(③)에서 전파 세기를 측정한 후, 제4 방향으로 이동하여 가상섹터 2의 첫 번째 위치(④)로 이동한다. 그리고 드론(100)은 제1 방향, 제5 방향, 제3 방향 등으로 이동하면서 가상섹터 내에서 미리 설정한 주기로 전파 세기를 측정한다.In this way, the drone 100 moves to the second point (②), measures the radio wave intensity, measures the radio wave intensity at the last position (③) of the virtual sector, and then moves in the fourth direction to the first point of virtual sector 2. Move to the second position (④). Then, the drone 100 measures the intensity of radio waves at a preset period within the virtual sector while moving in the first, fifth, and third directions.

본 발명의 실시예에서는 드론(100)이 가상섹터에서 지그재그 방식으로 이동하여 전파 세기를 측정하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of the present invention, the drone 100 measures the radio wave intensity by moving in a zigzag manner in a virtual sector as an example, but it is not necessarily limited to this.

드론(100)이 상술한 방법으로 전파 세기를 측정하여 제공한 전파 측정 정보를 이용하여 전파 지도 생성 시스템(200)이 생성한 3차원 전파 지도의 예에 대해 도 6을 참조로 설명한다.An example of a three-dimensional radio wave map generated by the radio map generation system 200 using radio wave measurement information provided by the drone 100 by measuring the radio wave intensity using the above-described method will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 전파 지도의 예시도이다.Figure 6 is an example diagram of a 3D radio wave map according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)는 드론(100)이 전파 세기를 측정한 환경의 예시도이고, 도 6의 (b)는 전파 세기를 기초로 전파 지도 생성 시스템(200)이 생성한 3차원 전파 지도의 예시도이다.Figure 6 (a) is an example diagram of the environment in which the drone 100 measured the radio wave intensity, and Figure 6 (b) is a three-dimensional radio wave map generated by the radio wave map generation system 200 based on the radio wave intensity. This is an example diagram.

3차원 전파 지도는 3차원 정합 고도 이하의 전파 지도(이하, '제1 전파 지도'라 지칭함)와 3차원 정합 고도 이상의 전파 지도(이하, '제2 전파 지도'라 지칭함)로 구분될 수 있다. 제1 전파 지도는 측정 주파수 개수 및 전파 세기 레벨에 따른 색상과 채도에 의거한 랜더링 알고리즘으로, 해당 공간의 전파 세기를 상세하게 표출한다. 또한, 제2 전파 지도는 표출 주파수 별로 전파 세기 레벨에 따른 색상과 채도에 의거한 랜더링 알고리즘으로 러프하게 표출한다.The 3D propagation map can be divided into a propagation map below the 3D matching altitude (hereinafter referred to as the 'first propagation map') and a propagation map above the 3D matching altitude (hereinafter referred to as the 'second propagation map'). . The first radio wave map is a rendering algorithm based on color and saturation according to the number of measured frequencies and radio wave intensity level, and expresses the radio wave intensity of the space in detail. In addition, the second radio wave map is roughly displayed using a rendering algorithm based on color and saturation according to the radio wave intensity level for each display frequency.

도 6에 도시된 바와 같이, 전파 지도 생성 시스템(200)은 복수의 드론(100)들로부터 전송되는 전파 측정 정보를 기초로, 전파 세기가 측정된 각 위치의 전파 세기별로 다양한 방식으로 전파 세기를 표현한다. 본 발명의 실시예에서는 색상으로 표시하였으나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 6, the radio wave map generation system 200 determines the radio wave intensity in various ways according to the radio wave intensity at each location where the radio wave intensity is measured, based on radio wave measurement information transmitted from a plurality of drones 100. Express. In the embodiment of the present invention, it is indicated by color, but it is not necessarily limited to this.

또한, 전파 지도 생성 시스템(200)은 복수의 드론(100)들이 충접되어 전파 세기를 측정한 영역이 있다면, 중첩 지역을 표시한다. 전파 지도 생성 시스템(200)이 동일 주파수가 중첩되는 지역이나, 인접 주파수로 인해 해당 측정 주파수에 대한 신호가 간섭되는 지역을 판단하는 방법은 다양하므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.Additionally, the radio map generation system 200 displays an overlapping area if there is an area where a plurality of drones 100 collide and the radio wave intensity is measured. Since there are various methods for the radio map generation system 200 to determine the area where the same frequency overlaps or the area where the signal for the measurement frequency is interfered by adjacent frequencies, the embodiment of the present invention is limited to one method. I never do that.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. It falls within the scope of rights.

Claims (13)

적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 전파 지도 생성 시스템의 동작 방법으로서,
드론이 전파 세기를 측정할 3차원의 전파 측정 구역과 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 수신하는 단계,
상기 기준점 정보를 기준으로 상기 전파 측정 구역을 복수의 3차원의 가상 섹터들로 분할하고, 분할한 복수의 가상 섹터들에 가상 섹터 식별 정보를 부여한 후 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론의 비행 속도와 상기 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 생성하는 단계,
상기 주파수 대역으로 미리 설정된 세기로 전파를 송출하는 단계, 그리고
상기 제어 신호를 수신한 상기 드론이 상기 기준점 정보가 포함된 가상 섹터를 시작으로 상기 복수의 가상 섹터들을 비행하며 상기 전파 세기를 측정한 전파 측정 정보와 가상 섹터 식별 정보를 수신하고, 상기 전파 측정 정보를 기초로 전파가 측정된 가상 섹터의 가상 섹터 식별 정보에 대응하는 위치에 전파 세기와 함께 상기 드론이 이웃한 이웃 드론과 중첩되어 전파 세기를 측정한 중첩 지역을 표시하여 3차원 전파 지도를 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 3차원 전파 지도를 생성하는 단계는
상기 드론이 상기 주파수 대역으로 전파 세기를 측정한 임의의 가상 섹터의 특정 영역이 상기 주파수 대역과 상이한 주파수 대역으로 전파 세기를 측정하는 이웃 드론에 할당된 가상 섹터의 영역과 중첩되면, 상기 특정 영역에서 상기 드론이 측정한 전파 세기와 상기 전파 세기에 대응하는 색상, 그리고 상기 이웃 드론이 측정한 전파 세기와 해당 전파 세기에 대응하는 색상을 함께 표시하여, 상기 특정 영역을 중첩 지역으로 표시하는, 동작 방법.
A method of operating a radio map generation system operated by at least one processor, comprising:
Receiving information on a three-dimensional radio wave measurement area where the drone will measure radio wave strength and a reference point where the drone will initially be located;
Based on the reference point information, the radio wave measurement area is divided into a plurality of three-dimensional virtual sectors, virtual sector identification information is given to the plurality of divided virtual sectors, and then the frequency band of the radio wave to be measured by the drone is measured. Generating a control signal including the period, flight speed of the drone, and the reference point information,
Transmitting radio waves at a preset intensity in the frequency band, and
The drone that has received the control signal flies through the plurality of virtual sectors, starting from the virtual sector containing the reference point information, and receives radio wave measurement information and virtual sector identification information measuring the radio wave intensity, and the radio wave measurement information Based on this, a three-dimensional radio wave map is generated by displaying the overlapping area where the radio wave intensity is measured by overlapping the drone with a neighboring drone along with the radio wave intensity at a location corresponding to the virtual sector identification information of the virtual sector where the radio wave was measured. step
Including,
The step of generating the 3D radio wave map is
If a specific area of any virtual sector in which the drone measures the intensity of radio waves in the frequency band overlaps with an area of a virtual sector assigned to a neighboring drone that measures the intensity of radio waves in a frequency band different from the frequency band, in the specific area An operating method for displaying the radio wave intensity measured by the drone and the color corresponding to the radio wave intensity, and the radio wave intensity measured by the neighboring drone and the color corresponding to the radio wave intensity, thereby displaying the specific area as an overlapping area. .
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전파 측정 정보는 전파 세기를 측정한 지점이 포함된 가상 섹터 식별 정보와 상기 지점의 위치 정보, 상기 지점에서 측정된 전파 세기, 그리고 상기 드론의 식별 정보를 포함하는, 동작 방법.According to paragraph 1,
The radio wave measurement information includes virtual sector identification information including a point where radio wave intensity was measured, location information of the point, radio wave intensity measured at the point, and identification information of the drone. 제1항에 있어서,
상기 3차원 전파 지도를 생성하는 단계는,
상기 전파 측정 정보에 포함된 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환하는 단계, 그리고
전파 세기 표출 주파수 개수 및 전파 세기 레벨 값을 기초로 상기 변환한 양자화 크기에 대응하는 상기 색상과 채도를 선택하여 3차원 공간 지도에 표출하는 단계
를 포함하는, 동작 방법.
According to paragraph 1,
The step of generating the 3D radio wave map is,
Converting the radio wave reception intensity included in the radio wave measurement information into a quantization size, and
Selecting the color and saturation corresponding to the converted quantization size based on the number of radio wave intensity display frequencies and radio wave intensity level values and displaying them on a three-dimensional space map.
A method of operation, including.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 드론과 연동하는 전파 지도 생성 시스템으로서,
상기 드론이 전파 세기를 측정할 전파 측정 구역을 구성하는 복수의 가상 섹터들 각각의 식별 정보, 상기 가상 섹터들에서 상기 드론이 측정할 전파의 주파수 대역, 전파 측정 주기, 상기 드론이 측정할 공간에 대한 3차원 공간 정보, 상기 드론의 비행 속도와 상기 드론이 최초 위치할 기준점 정보를 포함하는 제어 신호를 전송하고, 상기 드론으로부터 전파 수신 세기와 전파 수신 세기를 측정한 가상 섹터 식별 정보, 그리고 상기 드론에 부여된 식별 정보를 포함하는 전파 측정 정보를 수신하는 인터페이스, 그리고
프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제어 신호를 생성하고, 상기 전파 측정 구역으로 주파수 대역의 전파를 송출하고, 상기 전파 측정 정보를 기초로 3차원 전파 지도를 생성하되 상기 드론이 상기 주파수 대역으로 전파 세기를 측정한 임의의 가상 섹터의 특정 영역이 상기 주파수 대역과 상이한 주파수 대역으로 전파 세기를 측정하는 이웃 드론에 할당된 가상 섹터의 영역과 중첩되면, 상기 특정 영역에서 상기 드론이 측정한 전파 세기와 상기 전파 세기에 대응하는 색상, 그리고 상기 이웃 드론이 측정한 전파 세기와 해당 전파 세기에 대응하는 색상을 함께 표시하여, 상기 특정 영역을 중첩 지역으로 표시하는, 전파 지도 생성 시스템.A radio map generation system linked to a drone,
Identification information for each of the plurality of virtual sectors constituting the radio wave measurement area in which the drone will measure the radio wave strength, the frequency band of the radio wave to be measured by the drone in the virtual sectors, the radio wave measurement period, and the space in which the drone will measure. Transmitting a control signal including three-dimensional spatial information, the flight speed of the drone and reference point information at which the drone will be initially located, virtual sector identification information measuring the radio wave reception intensity and radio wave reception intensity from the drone, and the drone an interface for receiving radio measurement information including identification information assigned to, and
processor
Including,
The processor,
Generates the control signal, transmits radio waves in the frequency band to the radio wave measurement zone, and generates a 3D radio wave map based on the radio wave measurement information, wherein the drone measures the radio wave intensity in the frequency band. If a specific area of overlaps with an area of a virtual sector assigned to a neighboring drone that measures radio wave intensity in a frequency band different from the frequency band, the radio wave intensity measured by the drone in the specific area and a color corresponding to the radio wave intensity, And a radio wave map generation system that displays the radio wave intensity measured by the neighboring drone together with a color corresponding to the radio wave intensity, thereby marking the specific area as an overlapping area. 제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전파 측정 구역을 복수의 가상 섹터들로 분할하고, 각 가상 섹터별로 상기 가상 섹터 식별 정보를 부여하는, 전파 지도 생성 시스템.According to clause 8,
The processor,
A radio wave map generation system that divides the radio wave measurement area into a plurality of virtual sectors and provides the virtual sector identification information to each virtual sector. 제9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 전파 측정 정보에 포함된 전파 수신 세기를 양자화 크기로 변환하고, 전파 세기 표출 주파수 개수 및 전파 세기 레벨 값을 기초로 상기 변환한 양자화 크기에 대응하는 색상과 채도를 선택하여 3차원 공간 지도에 표출하여 상기 3차원 전파 지도로 제작하는, 전파 지도 생성 시스템.According to clause 9,
The processor,
Convert the radio wave reception intensity included in the radio wave measurement information into a quantization size, select the color and saturation corresponding to the converted quantization size based on the radio intensity display frequency number and radio wave intensity level value, and display it on a three-dimensional space map. A radio map generation system that produces the 3D radio map. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020220129460A 2021-10-18 2022-10-11 System and method for 3D spatial propagation map generation using drone KR102631830B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2022/015821 WO2023068729A1 (en) 2021-10-18 2022-10-18 System and method for generating three-dimensional spatial radio-wave map by using drone

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210138210 2021-10-18
KR1020210138210 2021-10-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230055363A KR20230055363A (en) 2023-04-25
KR102631830B1 true KR102631830B1 (en) 2024-01-31

Family

ID=86101806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220129460A KR102631830B1 (en) 2021-10-18 2022-10-11 System and method for 3D spatial propagation map generation using drone

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102631830B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125110A (en) 2007-12-17 2008-05-29 Toshiba Corp Radio communication apparatus and radio communication system
KR101686335B1 (en) * 2015-07-01 2016-12-28 이화여자대학교 산학협력단 Collecting method for packet reception rate in region of interest using uav
KR101732870B1 (en) 2016-02-12 2017-05-24 주식회사 이노와이어리스 network optimizing position searching system using drone
JP2017091072A (en) 2015-11-06 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Unmanned flying body, information processing device, radio wave measurement program, and information processing program
JP2020125110A (en) * 2020-03-17 2020-08-20 株式会社ブルーストーンリンクアンドサークル Unmanned flight body, system for generating three-dimensional communication quality information, and method for acquiring three-dimensional communication quality information

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116424A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 한국전자통신연구원 Apparatus and method for unmanned radio wave measurement in drone

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125110A (en) 2007-12-17 2008-05-29 Toshiba Corp Radio communication apparatus and radio communication system
KR101686335B1 (en) * 2015-07-01 2016-12-28 이화여자대학교 산학협력단 Collecting method for packet reception rate in region of interest using uav
JP2017091072A (en) 2015-11-06 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Unmanned flying body, information processing device, radio wave measurement program, and information processing program
KR101732870B1 (en) 2016-02-12 2017-05-24 주식회사 이노와이어리스 network optimizing position searching system using drone
JP2020125110A (en) * 2020-03-17 2020-08-20 株式会社ブルーストーンリンクアンドサークル Unmanned flight body, system for generating three-dimensional communication quality information, and method for acquiring three-dimensional communication quality information

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230055363A (en) 2023-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10284316B2 (en) Method for predicting indoor three-dimensional space signal field strength using an outdoor-to-indoor propagation model
Wang et al. Ultra-dense LEO satellite-based communication systems: A novel modeling technique
EP3503490A1 (en) Environment sensing method and base station
US11032726B2 (en) Optimization system for distributed antenna system
CN113453238B (en) Configuration method and device of 5G private network
CN105519171A (en) Wireless base station, wireless communications system, and wireless communications method
US11778487B2 (en) Scene-based beam generation method for ground-to-air coverage based on convex polygon subdivision
Shi et al. Controlling aggregate interference under adjacent channel interference constraint in TV white space
Brummer et al. On the necessity of three-dimensional considerations in vehicular network simulation
EP3133855A1 (en) Frequency allocation apparatus, frequency allocation method, and wireless communication system
KR20210026520A (en) System and method for predicting wireless communication coverage based on measurement data
CA2344777C (en) Area designing apparatus and method for mobile communication system
EP3567890B1 (en) Method and device for network design in wireless communication system
KR102631830B1 (en) System and method for 3D spatial propagation map generation using drone
CN115379547A (en) Uplink transmission power control method, device, electronic equipment and storage medium
CN110351733B (en) Signal covering method
Militaru et al. 4G/LTE Issues of Low Altitude UAV Flying Systems
CN112369060A (en) Method for evaluating wireless performance of building
CN113038491A (en) Processing method and device for displaying signal coverage information and electronic equipment
US20210409966A1 (en) Method and apparatus for communication environment analysis and network design considering radio wave incoming unit of structure
CN115835377B (en) Method, device, equipment and storage medium for determining position of millimeter wave base station in venue
CN114025372B (en) MR data-based 5G RSRP calculation method and system
Gargiulo et al. Electromagnetic Propagation Software Tool for Planning and Analyzing 5G Networks
CN114697973B (en) Method, device and storage medium for determining cell antenna type
CN114501477B (en) Method and device for determining installation point of wireless base station and terminal equipment

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)